Published January 2, 2019
| Version v1
Publication
Open
Responses of carbon, nitrogen and phosphorus to two consecutive drying–rewetting cycles in soils
Creators
- 1. University of Perugia
- 2. Rothamsted Research
- 3. The University of Agriculture, Peshawar
Description
Abstract Drying and rewetting cycles are known to be important for the dynamics of carbon (C), phosphorus (P), and nitrogen (N) in soils. This study reports the short‐term responses of these nutrients to consecutive drying and rewetting cycles and how varying soil moisture content affects microbial biomass C and P (MBC and MBP), as well as associated carbon dioxide (CO 2 ) and nitrous oxide (N 2 O) emissions. The soil was incubated for 14 d during which two successive drying–rewetting episodes were imposed on the soils. Soils subjected to drying (DRW) were rewetted on the seventh day of each drying period to return them to 60% water holding capacity, whilst continually moist samples (M), with soil maintained at 60% water holding capacity, were used as control samples. During the first seven days, the DRW samples showed significant increases in extractable ammonium, total oxidized nitrogen, and bicarbonate extractable P concentrations. Rewetting after the first drying event produced significant increases only in CO 2 flux (55.4 µg C g −1 d −1 ). The MBC and MBP concentrations fluctuated throughout the incubation in both treatments and only the second drying–rewetting event resulted in a significantly MBC decrease (416.2 and 366.8 mg kg −1 in M and DRW soils, respectively). The two drying–rewetting events impacted the microbial biomass, but distinguishing the different impacts of microbial versus physical impacts of the perturbation is difficult. However, this study, having a combined approach (C, N, and P), indicates the importance of understanding how soils will react to changing patterns of drying–rewetting under future climate change.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
من المعروف أن دورات التجفيف وإعادة الترطيب مهمة لديناميكيات الكربون (C) والفوسفور (P) والنيتروجين (N) في التربة. تشير هذه الدراسة إلى الاستجابات قصيرةالمدى لهذه العناصر الغذائية لدورات التجفيف وإعادة الترطيب المتتالية وكيف يؤثر اختلاف محتوى رطوبة التربة على الكتلة الحيوية الميكروبية C و P (MBC و MBP)، بالإضافة إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) وأكسيد النيتروز (N 2 O) المرتبطة بها. تم حضانة التربة لمدة 14 يومًا تم خلالها فرض حلقتين متتاليتين من إعادة الترطيب على التربة. تم إعادة ترطيب التربة المعرضة للتجفيف (DRW) في اليوم السابع من كل فترة تجفيف لإعادتها إلى قدرة الاحتفاظ بالمياه بنسبة 60 ٪، في حين تم استخدام عينات رطبة باستمرار (M)، مع الحفاظ على قدرة الاحتفاظ بالمياه بنسبة 60 ٪، كعينات تحكم. خلال الأيام السبعة الأولى، أظهرت عينات DRW زيادات كبيرة في تركيزات P القابلة للاستخراج من الأمونيوم والنيتروجين المؤكسد الكلي والبيكربونات. أنتجت إعادة الترطيب بعد حدث التجفيف الأول زيادات كبيرة فقط في تدفق ثاني أكسيد الكربون (55.4 ميكروغرام C جم −1 د −1 ). تذبذبت تركيزات MBC و MBP طوال فترة الحضانة في كل من المعالجات وأدى حدث إعادة ترطيب التجفيف الثاني فقط إلى انخفاض كبير في MBC (416.2 و 366.8 مجم كجم -1 في تربة M و DRW، على التوالي). أثر حدثا إعادة الترطيب بالتجفيف على الكتلة الحيوية الميكروبية، ولكن من الصعب التمييز بين التأثيرات المختلفة للتأثيرات الميكروبية مقابل التأثيرات المادية للاضطراب. ومع ذلك، تشير هذه الدراسة، التي تتبع نهجًا مشتركًا (C و N و P)، إلى أهمية فهم كيفية تفاعل التربة مع الأنماط المتغيرة لإعادة ترطيب الجفاف في ظل تغير المناخ في المستقبل.Translated Description (French)
Résumé Les cycles de séchage et de remouillage sont connus pour être importants pour la dynamique du carbone (C), du phosphore (P) et de l'azote (N) dans les sols. Cette étude rapporte les réponses à courtterme de ces nutriments aux cycles consécutifs de séchage et de réhumidification et comment la variation de la teneur en humidité du sol affecte la biomasse microbienne C et P (MBC et MBP), ainsi que les émissions associées de dioxyde de carbone (CO 2 ) et d'oxyde nitreux (N 2 O). Le sol a été incubé pendant 14 jours au cours desquels deux épisodes successifs de séchage-remouillage ont été imposés aux sols. Les sols soumis au séchage (DRW) ont été réhumidifiés le septième jour de chaque période de séchage pour les ramener à 60% de capacité de rétention d'eau, tandis que des échantillons continuellement humides (M), avec un sol maintenu à 60% de capacité de rétention d'eau, ont été utilisés comme échantillons témoins. Au cours des sept premiers jours, les échantillons DRW ont montré des augmentations significatives des concentrations d'ammonium extractible, d'azote oxydé total et de P extractible au bicarbonate. La réhumidification après le premier séchage n'a produit que des augmentations significatives du flux de CO 2 (55,4 µg C g −1 j −1 ). Les concentrations de MBC et de MBP ont fluctué tout au long de l'incubation dans les deux traitements et seul le deuxième événement de séchage-remouillage a entraîné une diminution significative du MBC (416,2 et 366,8 mg kg −1 dans les sols M et DRW, respectivement). Les deux événements de séchage-rehumidification ont eu un impact sur la biomasse microbienne, mais il est difficile de distinguer les différents impacts des impacts microbiens par rapport aux impacts physiques de la perturbation. Cependant, cette étude, ayant une approche combinée (C, N et P), indique l'importance de comprendre comment les sols réagiront à l'évolution des modèles de séchage-remouillage dans le cadre du changement climatique futur.Translated Description (Spanish)
Resumen Se sabe que los ciclos de secado y rehumectación son importantes para la dinámica del carbono (C), el fósforo (P) y el nitrógeno (N) en los suelos. Este estudio informa las respuestas a cortoplazo de estos nutrientes a ciclos consecutivos de secado y rehumectación y cómo la variación del contenido de humedad del suelo afecta a la biomasa microbiana C y P (MBC y MBP), así como a las emisiones asociadas de dióxido de carbono (CO 2 ) y óxido nitroso (N 2 O). El suelo se incubó durante 14 días durante los cuales se impusieron dos episodios sucesivos de secado-rehumectación en los suelos. Los suelos sometidos a secado (DRW) se rehumedecieron el séptimo día de cada período de secado para devolverlos al 60% de la capacidad de retención de agua, mientras que las muestras continuamente húmedas (M), con el suelo mantenido al 60% de la capacidad de retención de agua, se utilizaron como muestras de control. Durante los primeros siete días, las muestras de DRW mostraron aumentos significativos en las concentraciones de amonio extraíble, nitrógeno oxidado total y P extraíble con bicarbonato. La rehumectación después del primer evento de secado produjo aumentos significativos solo en el flujo de CO 2 (55.4 µg C g −1 d −1 ). Las concentraciones de MBC y MBP fluctuaron a lo largo de la incubación en ambos tratamientos y solo el segundo evento de secado-rehumectación dio como resultado una disminución significativa de MBC (416.2 y 366.8 mg kg −1 en suelos M y DRW, respectivamente). Los dos eventos de secado-rehumectación afectaron a la biomasa microbiana, pero es difícil distinguir los diferentes impactos de los impactos microbianos frente a los físicos de la perturbación. Sin embargo, este estudio, que tiene un enfoque combinado (C, N y P), indica la importancia de comprender cómo reaccionarán los suelos a los patrones cambiantes de secado-rehumectación bajo el cambio climático futuro.Files
jpln.201800082.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:8ab8d244a70aac3fadba9ed1664ae03b
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استجابات الكربون والنيتروجين والفوسفور لدورتين متتاليتين من إعادة الترطيب بالتجفيف في التربة
- Translated title (French)
- Réponses du carbone, de l'azote et du phosphore à deux cycles consécutifs de séchage-réhumidification dans les sols
- Translated title (Spanish)
- Respuestas de carbono, nitrógeno y fósforo a dos ciclos consecutivos de secado-rehumectación en suelos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2908157621
- DOI
- 10.1002/jpln.201800082
References
- https://openalex.org/W1636667730
- https://openalex.org/W1753343670
- https://openalex.org/W1895337296
- https://openalex.org/W1964994969
- https://openalex.org/W1965130303
- https://openalex.org/W1976189213
- https://openalex.org/W1976753904
- https://openalex.org/W1978080752
- https://openalex.org/W1979975922
- https://openalex.org/W1987047334
- https://openalex.org/W1989131623
- https://openalex.org/W1996864601
- https://openalex.org/W2005420405
- https://openalex.org/W2006644656
- https://openalex.org/W2014456287
- https://openalex.org/W2020985306
- https://openalex.org/W2025656342
- https://openalex.org/W2031394562
- https://openalex.org/W2031809412
- https://openalex.org/W2032093200
- https://openalex.org/W2034152380
- https://openalex.org/W2034398941
- https://openalex.org/W2038770226
- https://openalex.org/W2039114009
- https://openalex.org/W2041383474
- https://openalex.org/W2041671416
- https://openalex.org/W2045396649
- https://openalex.org/W2045422552
- https://openalex.org/W2047030842
- https://openalex.org/W2047457427
- https://openalex.org/W2048686897
- https://openalex.org/W2056130277
- https://openalex.org/W2057123330
- https://openalex.org/W2057623870
- https://openalex.org/W2060564817
- https://openalex.org/W2066202928
- https://openalex.org/W2070436936
- https://openalex.org/W2075435443
- https://openalex.org/W2075702351
- https://openalex.org/W2075788833
- https://openalex.org/W2077730272
- https://openalex.org/W2081810545
- https://openalex.org/W2086190934
- https://openalex.org/W2087137118
- https://openalex.org/W2088816039
- https://openalex.org/W2090595141
- https://openalex.org/W2091110018
- https://openalex.org/W2097279262
- https://openalex.org/W2099536218
- https://openalex.org/W2103757487
- https://openalex.org/W2125692739
- https://openalex.org/W2131654069
- https://openalex.org/W2134120694
- https://openalex.org/W2149393190
- https://openalex.org/W2153512015
- https://openalex.org/W2154403710
- https://openalex.org/W2161583994
- https://openalex.org/W2163777184
- https://openalex.org/W2171656652
- https://openalex.org/W2332765544
- https://openalex.org/W2592612320
- https://openalex.org/W2739925440
- https://openalex.org/W330676098
- https://openalex.org/W4245863432